CN102581764B

CN102581764B - 磨削抛光和检测一体式机床

Info

Publication number: CN102581764B
Application number: CN201210035704.3A
Authority: CN
Inventors: 郭隐彪; 王春锦; 彭云峰; 白志扬
Original assignee: Xiamen University
Current assignee: Xiamen University
Priority date: 2012-02-16
Filing date: 2012-02-16
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2032-02-16
Also published as: CN102581764A

Abstract

磨削抛光和检测一体式机床，涉及一种机床。设有干涉仪、抛光头、干涉仪z轴伺服电机、抛光头伺服电机、龙门架、抛光检测平台y轴伺服电机、挡板槽、磨头y轴滚珠丝杆副、磨头y轴伺服电机、立柱、外围钣金全防护罩、砂轮、砂轮修整器、工作台、x轴伺服电机、工作台床身、立柱底座、磨头z轴伺服电机、抛光头z轴伺服电机、磨头、挡板、抛光头z轴滚珠丝杆副、干涉仪z轴滚珠丝杆副、抛光检测平台y轴滚珠丝杆副和磨头z轴滚珠丝杆副。可实现磨削、抛光、检测在同一台机床上进行的磨削抛光和检测一体式机床。

Description

磨削抛光和检测一体式机床

技术领域

本发明涉及一种机床，尤其是涉及一种适用于加工高精度工件表面的磨削抛光和检测一体式机床。

背景技术

随着科学技术的发展，高精度、具有一定光学特性的零件的使用越来越广泛。目前，行业上所指的高精度是指加工精度等级达到5μm以上的加工等级的技术，通常是通过磨削的方法进行加工。在生产中，常使用抛光的加工方法对零件进行加工，使零件具有一定的光学特性。因此，为了实现零件的高精度、光学特性要求，生产中常常是先经过磨削加工，加工到一定精度的工件之后，再对零件进行抛光加工，使零件表面达到一定的光学特性要求。零件的检测是高精度零件加工过程中非常关键的一部分，零件加工是否达到要求很大程度上取决于零件的检测技术。

对于高精度零件的加工过程，现行大部分零件的加工过程是先将加工零件放在高精度磨床上进行磨削。待磨削加工完成后，将零件从磨床上卸下，装夹在抛光机上进行抛光。在这个过程中，零件可能需要经过多次的检测，需要多次的装夹，加工过程繁琐，且装夹过程中存在装夹误差，这对提高零件的加工精度是十分不利的。

中国专利CN102019571A公开一种复杂曲面自适应磨抛加工机床，左立柱和右立柱下端与底座固接，左立柱经左立柱丝杠和左立柱滑动导轨与横梁左端连接，右立柱经右立柱丝杠和右立柱滑动导轨与横梁右端连接，横梁中部与工具板固接，下溜板经下溜板丝杠、下溜板前导轨和下溜板后导轨与底座连接，上溜板经上溜板丝杠、上溜板左导轨和上溜板右导轨与下溜板连接；旋转工作台与上溜板固接；该发明以分片四边区域为磨抛接触面来磨抛加工复杂曲面零件，磨抛加工效率高，自适应能力强，且能保持复杂曲面的尖锐形状特征；基于多点成形技术构建的新型磨抛工具系统，接触工具头的外形可根据理想被加工面片的形状实时调控，可减少机床设计自由度，增强机床柔韧性。

中国专利CN201309072公开一种改进型高精度数控机床，它包括高精度数控车床，在车床的床身上安装有可移动的溜板，在溜板上并列安装有车刀架和磨抛加工机构，在车刀架上安装有车刀，磨抛加工机构包括安装在溜板上的电机和安装在电机主轴上的磨抛头，磨抛头由磨轮和套装在磨轮上的砂带圈组成。该实用新型的改进型高精度数控机床将车床与砂带磨抛的功能结合在一起，实现了车与磨抛加工同时进行，具有车床与磨床共同的优点。

发明内容

本发明的目的在于针对高精度零件磨削、抛光、检测过程中需要在不同机床上加工的问题，提供一种可实现磨削、抛光、检测在同一台机床上进行的磨削抛光和检测一体式机床。

本发明设有干涉仪、抛光头、干涉仪z轴伺服电机、抛光头伺服电机、龙门架、抛光检测平台y轴伺服电机、挡板槽、磨头y轴滚珠丝杆副、磨头y轴伺服电机、立柱、外围钣金全防护罩、砂轮、砂轮修整器、工作台、x轴伺服电机、工作台床身、立柱底座、磨头z轴伺服电机、抛光头z轴伺服电机、磨头、挡板、抛光头z轴滚珠丝杆副、干涉仪z轴滚珠丝杆副、抛光检测平台y轴滚珠丝杆副和磨头z轴滚珠丝杆副；所述磨头z轴伺服电机固定在立柱底座上，并将动力传递给磨头z轴滚珠丝杆副，实现立柱z方向的移动；所述磨头y轴伺服电机固定在立柱上，并将动力传递给磨头y轴滚珠丝杆副，实现磨头y方向的移动；所述x轴伺服电机固定在工作台床身，并将动力传递给x轴滚珠丝杆副，实现工作台x方向的移动；砂轮固定在磨头的前端，实现对工件的磨削加工；所述抛光检测平台y轴伺服电机固定在龙门架上，并将动力传递给抛光检测平台y轴滚珠丝杆副，实现抛光头和干涉仪y方向的移动；所述抛光头z轴伺服电机固定在抛光检测平台上，并将动力传递给抛光头z轴滚珠丝杆副，实现抛光头z方向的移动；所述干涉仪z轴伺服电机固定在抛光检测平台上，并将动力传递给干涉仪z轴滚珠丝杆副，实现干涉仪z方向的移动；所述抛光头固定在抛光头伺服电机上，实现对工件的抛光加工；所述挡板槽固定在龙门架上，挡板设在挡板槽中，挡板可在挡板槽中上下移动，可将抛光装置、检测装置与磨削加工装置隔开，防止磨削与抛光相互干扰；所述砂轮修整器固定于工作台上。

所述龙门架上设有挡板槽，挡板槽中设有挡板，挡板可在挡板槽中上下移动。

所述机床上可设有磨削装置、抛光装置和检测装置等中的至少一种，所述磨削加工装置可由挡板与抛光装置和检测装置隔开。所述机床可采用保护罩防护，所述保护罩可采用外围钣金全防护罩。

本发明的工作台沿x方向移动时，可实现砂轮、抛光头、干涉仪沿x方向的相对于工件的运动，可避免磨头、抛光头、干涉仪分别需要x方向驱动机构的情况。

由于龙门架上安装有挡板槽，挡板可在挡板槽中移动，因此能够将磨削与抛光、检测空间隔开，可以避免磨屑进入到抛光和检测空间，影响抛光、检测的质量。

由于磨头、抛光头、干涉仪装备在同一机床上，因此可实现零件在同一机床上完成磨削加工、抛光加工、检测等过程，避免加工过程中多次装夹的过程，减小重复装夹误差。

附图说明

图1为本发明实施例的结构组成示意图。

图2为本发明实施例的左视结构组成示意图。

图3为本发明实施例的右视图。

图4为本发明实施例的俯视图。

具体实施方式

以下通过实施例并结合附图对本发明作进一步的说明。

参见图1～4，本发明实施例设有干涉仪1、抛光头2、干涉仪z轴伺服电机3、抛光头伺服电机4、龙门架5、抛光检测平台y轴伺服电机6、挡板槽7、磨头y轴滚珠丝杆副8、磨头y轴伺服电机9、立柱10、外围钣金全防护罩11、砂轮12、砂轮修整器13、工作台14、x轴伺服电机15、工作台床身16、立柱底座17、磨头z轴伺服电机18、抛光头z轴伺服电机19、磨头20、挡板21、抛光头z轴滚珠丝杆副22、干涉仪z轴滚珠丝杆副23、抛光检测平台y轴滚珠丝杆副24和磨头z轴滚珠丝杆副25，所述磨头z轴伺服电机18固定在立柱底座17上，并将动力传递给磨头z轴滚珠丝杆副25，实现立柱10沿机床z方向的移动；磨头y轴伺服电机9固定在立柱10上，并将动力传递给磨头y轴滚珠丝杆副8，实现磨头20沿机床y方向的移动；x轴伺服电机15固定在工作台床身16，并将动力传递给x轴滚珠丝杆副，实现工作台14沿机床x方向的移动；砂轮12固定在磨头20的前端，可实现工件的磨削加工；抛光检测平台y轴伺服电机6固定在龙门架5上，并将动力传递给抛光检测平台y轴滚珠丝杆副24，实现抛光头2和干涉仪1的y方向移动；抛光头z轴伺服电机19固定在抛光检测平台上，并将动力传递给抛光头z轴滚珠丝杆副22，实现抛光头2沿机床z方向的移动；干涉仪z轴伺服电机3固定在抛光检测平台上，并将动力传递给干涉仪z轴滚珠丝杆副23，实现干涉仪1沿机床z方向的移动；抛光头2固定在抛光头伺服电机4上，可实现对工件的抛光加工；挡板槽7固定在龙门架5上，挡板21可在挡板槽7中上下移动，可将抛光装置、检测装置与磨削加工装置隔开，防止磨削装置与抛光装置相互干扰；砂轮修整器13设于工作台14上。

立柱10可在立柱底座17上沿机床z方向的移动，磨头20可在立柱10上沿机床y方向的移动，工作台14可在工作台床身16上沿机床x方向的移动，这三个运动构成了砂轮12相对于零件的三维空间运动。

抛光检测平台可在龙门架5上沿机床y方向的移动，干涉仪1、抛光头2可在抛光检测平台上分别沿机床z方向的移动，工作台14可在工作台床身16上沿机床x方向的移动，分别构成了干涉仪1、抛光头2相对于零件的三维空间运动。

龙门架5上固定有挡板槽7，挡板槽中设有挡板21，挡板21可在挡板槽7中上下移动，将磨削空间与抛光、检测空间隔开，可以防止磨屑等杂物进入到抛光、检测空间而影响抛光加工的质量和零件检测的精度。

干涉仪1、抛光头2、砂轮12在同一台机床上，可实现对零件磨削加工、抛光加工和检测，可避免加工过程中多次装夹的麻烦以及因多次装夹而带来的装夹误差。

参见图1，在工作台14上可装备砂轮修整器13（参见申请号为200710009626.9的中国发明专利申请），实现砂轮12的在线修形，可以保证砂轮12具有精确的几何形状精度，既提高了加工效率，又使得磨床在性能上符合了高精度磨床的需要。

机床整体采用外围钣金全防护罩11防护，为加工检测过程创造良好的加工环境。

Claims

1.磨削抛光和检测一体式机床，其特征在于设有干涉仪、抛光头、干涉仪z轴伺服电机、抛光头伺服电机、龙门架、抛光检测平台y轴伺服电机、挡板槽、磨头y轴滚珠丝杆副、磨头y轴伺服电机、立柱、外围钣金全防护罩、砂轮、砂轮修整器、工作台、x轴伺服电机、工作台床身、立柱底座、磨头z轴伺服电机、抛光头z轴伺服电机、磨头、挡板、抛光头z轴滚珠丝杆副、干涉仪z轴滚珠丝杆副、抛光检测平台y轴滚珠丝杆副和磨头z轴滚珠丝杆副；所述磨头z轴伺服电机固定在立柱底座上；所述磨头y轴伺服电机固定在立柱上；所述x轴伺服电机固定在工作台床身；砂轮固定在磨头的前端；所述抛光检测平台y轴伺服电机固定在龙门架上；所述抛光头z轴伺服电机固定在抛光检测平台上；所述干涉仪z轴伺服电机固定在抛光检测平台上；所述抛光头固定在抛光头伺服电机上；所述挡板槽固定在龙门架上，挡板设在挡板槽中，挡板在挡板槽中上下移动；所述砂轮修整器固定于工作台上。